1 范圍

      本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤礦低濃度瓦斯與細(xì)水霧混合安全輸送裝置的設(shè)計、組件要求、控制、裝置施工和驗收。

      本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦低濃度瓦斯與細(xì)水霧混合安全輸送裝置的設(shè)計、施工、驗收和運行。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有 的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究 是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

      AQ 1074-2009煤礦瓦斯輸送管道干式阻火器通用技術(shù)條件

3 術(shù)語和定義

      下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

      煤礦低濃度瓦斯與細(xì)水霧混合安全輸送裝置 safety transmission device for low concentration coal mine gas blending with water mist

      在地面，煤礦低濃度瓦斯在管道內(nèi)與細(xì)水霧全程連續(xù)混合輸送，防止煤礦低濃度瓦斯輸送管道產(chǎn)生火源和抑制火焰?zhèn)鞑サ拿旱V低濃度瓦斯安全輸送裝置，以下簡稱輸送裝置。

3.2

      水霧發(fā)生器 water mist maker

      在一定水壓下，產(chǎn)生細(xì)水霧的裝置。

3.3

      細(xì)水霧 water mist

      霧滴直徑小于400 gm且體積和占總水霧霧滴體積的50%以上的水霧。

3.4

      脫水器 dewater device

      在輸送裝置末端將瓦斯中的游離水分離出來的一種設(shè)備。

3.5

      泄壓溢流閥 pressure relief & overflow valve

      用于防止煤礦瓦斯輸送管道超過設(shè)定壓力的一種泄壓安全裝置。

4 裝置設(shè)計

4.1 裝置構(gòu)成

      輸送裝置由截止閥、濕式阻火泄爆裝置、煤礦瓦斯輸送管道阻火器、泄壓溢流閥、控制閥門、水霧發(fā) 生器、脫水器、循環(huán)水泵及管道組成。各組件安裝順序如圖1所示，其中虛線框內(nèi)組件和回水管道9、水 池10、備用水泵11、主水泵12、給水管道13是裝置范圍內(nèi)的必要組成件。

圖1 煤礦低濃度瓦斯與細(xì)水霧混合安全輸送工藝流程

4.2 一般規(guī)定

4.2.1 輸送裝置用水水質(zhì)應(yīng)為軟化水并循環(huán)使用，碳酸鈣含量應(yīng)小于150 mg/L,懸浮物少于5 mg/L。

4.2.2 水霧發(fā)生器入口處水壓宜在0.8MPa?1.2MPa之間。水泵應(yīng)按一級負(fù)荷要求供電，要設(shè)置供 水能力與主水泵相同的備用水泵，并要求在主水泵出現(xiàn)故障時備用水泵能自動投入正常運行。

4.2.3 瓦斯輸送管道安裝應(yīng)向下往回水池傾斜，斜度不小于1：0.01。

4.2.4 輸送裝置瓦斯入口壓力應(yīng)不大于20 kPa,出口壓力應(yīng)不小于3 kPa。輸送裝置水霧覆蓋段管道 壓力降應(yīng)不大于1 kPa/100 m。

4.2.5 瓦斯輸送管道上水霧發(fā)生器設(shè)置間隔應(yīng)不超過20 m,若瓦斯輸送管道長度不足20 m,則應(yīng)至 少設(shè)置一個水霧發(fā)生器。

4.2.6 輸送裝置在寒冷地區(qū)使用時，應(yīng)采取防凍措施°

4.2.7 瓦斯泵站瓦斯出口與濕式阻火泄爆裝置之間的管道距離L1應(yīng)不超過10 m,配套瓦斯發(fā)電機(jī)組時，脫水器與瓦斯發(fā)電機(jī)組之間的管道距離L2不超過20 m。

4.3 基本設(shè)計參數(shù)

      根據(jù)抽放瓦斯的濃度、流量及擬建設(shè)瓦斯電站與抽放站的測繪距離，并結(jié)合抽放瓦斯流量、濃度變 化趨勢，計算確定輸送裝置的輸送管道直徑和成霧水量。

4.3.1 瓦斯流量計算

      根據(jù)煤礦瓦斯泵站瓦斯現(xiàn)有抽采濃度和抽采量，確定瓦斯輸送量。

V = K₀V′           ..................(1)

      式中：

      V——工作狀態(tài)下的瓦斯輸送體積流量，單位為立方米每小時（m3/h）；

      V′——煤礦瓦斯抽采體積流量，單位為立方米每小時（m3/h）；

      K₀——調(diào)整系數(shù)，一般取值0.8?1.2。

      說明：當(dāng)抽放瓦斯?jié)舛取⒘髁孔兇髸r,K₀取較大值；反之K 取較小值。

4.3.2 瓦斯輸送管道直徑計算

      根據(jù)瓦斯輸送量計算瓦斯輸送管道直徑，以管道內(nèi)瓦斯流速不超過15 m/s為計算依據(jù) 按體積流量計算管徑：

      式中：

      d——管道內(nèi)徑，單位為毫米（mm）；

      V —— 工作狀態(tài)下的瓦斯體積流量，單位為立方米每小時（m³/h）；

      ω——工作狀態(tài)下的流速，單位為米每秒（m/s）。

      工作狀態(tài)下的體積流量可由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0℃,絕對壓力101.325 kPa）下的體積流量換算而得：

      式中：

      V₀——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯體積流量，單位為立方米每小時（m³/h）；

      t——瓦斯工作溫度，單位為攝氏度（℃ ）；

      P——瓦斯絕對工作壓力，單位為兆帕（MPa）。

4.3.3 管道上細(xì)水霧發(fā)生器安裝數(shù)量計算

      細(xì)水霧發(fā)生器安裝數(shù)量由瓦斯電站與抽放站之間的距離決定。

m = L/20 + 1   ..................(4)

      式中：

      m——細(xì)水霧發(fā)生器數(shù)量；

      L——輸送裝置水霧覆蓋段長度。

4.3.4 成霧水量計算

      成霧水量由瓦斯輸送流量和輸送距離決定，一般要求在瓦斯輸送管道內(nèi)單位容積水量為12L/（m³?min）?18 L/（m³?min）。

      a）水霧發(fā)生器設(shè)計流量：

      式中：

      Q_j——水霧發(fā)生器設(shè)計流量，單位為升每分鐘（L/min）；

      n——水霧噴頭的數(shù)量；

      q_i—— 水霧噴頭的流量，單位為升每分鐘（L/min）。

      b）水循環(huán)裝置水池儲水量：

W  ≥ 2 n₀Q_j ..................(6)

      式中：

      W——水池儲水量，單位為升（L）；

      n₀—— 水霧發(fā)生器數(shù)量。

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